本文關(guān)鍵詞：Al-Cr-Nb-Ti四元系的相關(guān)系研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：TiAl基合金因其熔點高、密度低、比強度和彈性模量高、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好、高溫抗氧化性和耐腐蝕性良好、阻燃性好而引起了國內(nèi)外學者的關(guān)注。詮釋合金性能和成分、結(jié)構(gòu)的關(guān)系，研究其合金化機制，是TiAl基合金研制過程中亟待解決的科學問題。 相圖是合金化的基礎(chǔ)，創(chuàng)建于20世紀70年代的CALPHAD方法，已經(jīng)成為多元體系相平衡研究和材料設(shè)計的有效途徑。作為國家自然科學基金項目“新型TiAl基合金的相關(guān)系和合金化機制研究”（No.51071142）的一部分，本論文在CALPHAD方法框架下，將關(guān)鍵實驗、量子力學第一性原理計算和熱力學評估相結(jié)合，建立了全成分范圍內(nèi)Al-Cr-Nb-Ti四元系的熱力學數(shù)據(jù)庫。論文的主要研究內(nèi)容包括： （1）在系統(tǒng)查閱Al-Cr-Nb-Ti四元系相關(guān)的相圖、熱力學實驗信息和熱力學優(yōu)化評估結(jié)果的基礎(chǔ)上，確定了該四元體系中各個相的熱力學模型，構(gòu)筑了包括Al-Cr，Al-Nb，Al-Ti，Cr-Nb，Cr-Ti，Nb-Ti六個二元系以及Al-Nb-Ti三元系的Al-Cr-Nb-Ti體系初級熱力學數(shù)據(jù)庫。 （2）針對Cr-Nb-Ti三元系實測相圖存在的矛盾，設(shè)計相平衡實驗的試樣成分，借助X射線衍射和電子探針微區(qū)成分分析，測定了Cr-Nb-Ti三元系1200℃時關(guān)鍵試樣的相組成、相成分以及顯微形貌。 （3）采用置換溶體模型描述液相、bcc相和hcp相，采用雙亞點陣模型(Cr,Nb,Ti)2(Cr,Nb,Ti)描述述Laves_C14、C15和C36相。利用第一性原理計算得到Laves_C14、C15和C36相中端基Nb_2Ti和Ti_2Nb的生成能。在此基礎(chǔ)上，優(yōu)化得到Cr-Nb-Ti三元系的熱力學模型參數(shù)。計算得到的三元相圖和實驗數(shù)據(jù)吻合較好。 （4）針對文獻中報道的Al-Cr-Nb三元系和Al-Cr-Ti三元系熱力學評估中所采用的子二元系熱力學描述不一致問題，對這兩個三元系重新進行了評估，得到了全成分范圍內(nèi)Al-Cr-Nb-Ti四元系的熱力學數(shù)據(jù)庫。
【關(guān)鍵詞】：CALPHAD方法 Al-Cr-Nb-Ti四元系 相圖 TiAl基合金
【學位授予單位】：中國地質(zhì)大學（北京）
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TG146.2
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 目錄8-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 研究背景10
• 1.2 TiAl 基合金基本特性和研究現(xiàn)狀10-13
• 1.2.1 TiAl 基合金基本特性10-11
• 1.2.2 TiAl 基合金國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.3 合金化12-13
• 1.3 相圖及其研究方法13-16
• 1.3.1 相圖及其在材料科學中的應(yīng)用13-14
• 1.3.2 相圖的實驗測定14-15
• 1.3.3 相圖計算方法15-16
• 1.4 選題依據(jù)及研究意義16-18
• 第二章 Al-Cr-Nb-Ti 四元系初級熱力學數(shù)據(jù)庫的建立18-35
• 2.1 熱力學模型18-22
• 2.1.1 純物質(zhì)的熱力學描述19
• 2.1.2 亞正規(guī)溶體模型19
• 2.1.3 亞點陣模型19-21
• 2.1.4 磁性的貢獻21-22
• 2.1.5 外推模型22
• 2.2 二元系熱力學描述22-31
• 2.2.1 Al-Cr 二元系22-24
• 2.2.2 Al-Nb 二元系24-25
• 2.2.3 Al-Ti 二元系25-27
• 2.2.4 Cr-Nb 二元系27-29
• 2.2.5 Cr-Ti 二元系29-30
• 2.2.6 Nb-Ti 二元系30-31
• 2.3 Al-Nb-Ti 三元系熱力學描述31-34
• 2.4 本章小結(jié)34-35
• 第三章 Cr-Nb-Ti 三元系相關(guān)系的實驗測定35-43
• 3.1 實驗原料35
• 3.2 研究方法和流程35
• 3.3 實驗表征方法35-36
• 3.4 分析與討論36-42
• 3.5 本章小結(jié)42-43
• 第四章 Cr-Nb-Ti 三元系的熱力學評估43-53
• 4.1 文獻綜述43-44
• 4.2 熱力學模型44-45
• 4.2.1 液相、bcc 和 hcp 相44
• 4.2.2 Laves_C14、Laves_C15 和 Laves_C36 相44-45
• 4.3 第一性原理計算端基的生成能45-48
• 4.4 結(jié)果與討論48-52
• 4.5 本章小結(jié)52-53
• 第五章 Al-Cr-Nb 和 Al-Cr-Ti 三元系的熱力學評估53-62
• 5.1 Al-Cr-Nb 三元系53-56
• 5.2 Al-Cr-Ti 三元系56-61
• 5.3 本章小結(jié)61-62
• 主要結(jié)論和建議62-64
• 致謝64-65
• 參考文獻65-73

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 戴占海;盧錦堂;孔綱;;相圖計算的研究進展[J];材料導(dǎo)報;2006年04期

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7 林均品;陳國良;;TiAl基金屬間化合物的發(fā)展[J];中國材料進展;2009年01期

  本文關(guān)鍵詞：Al-Cr-Nb-Ti四元系的相關(guān)系研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：363163